2018届一轮复习人教版分子结构与性质学案(3) 24页

第42讲　分子结构与性质 考纲要求 ‎1.了解共价键的形成、极性、类型(σ键和π键)，了解配位键的含义。能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。‎ ‎2．了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)。‎ ‎3．能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。‎ ‎4．了解范德华力的含义及对物质性质的影响。‎ ‎5．了解氢键的含义，并能解释氢键对物质性质的影响。‎ 考点一　共价键 ‎1．本质：在原子之间形成共用电子对。‎ ‎2．特征：具有饱和性和方向性。‎ ‎3．分类 分类依据 类型 形成共价键的原 子轨道重叠方式 σ键 电子云“头碰头”重叠 π键 电子云“肩并肩”重叠 形成共价键的电 子对是否偏移 极性键 共用电子对发生偏移 非极性键 共用电子对不发生偏移 原子间共用电子对的数目 单键 原子间有一对共用电子对 双键 原子间有两对共用电子对 三键 原子间有三对共用电子对 ‎4.键参数 ‎(1)概念 键参数— ‎(2)键参数对分子性质的影响 ‎(3)键参数与分子稳定性的关系 键能越大，键长越短，分子越稳定。‎ ‎5．等电子原理 原子总数相同，价电子数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相似，如CO和N2。‎ ‎1．(RJ选修3·P34,4改编)已知N—N、N===N和NN键能之比为1.00∶2.17∶4.90，而C—C、C===C、CC键能之比为1.00∶1.77∶2.34。下列说法正确的是(　　)‎ A．σ键一定比π键稳定 B．N2较易发生加成 C．乙烯、乙炔较易发生加成 D．乙烯、乙炔中的π键比σ键稳定 答案：　C ‎2．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转(　　)‎ ‎(2)气体单质中一定存在σ键，可能存在π键(　　)‎ ‎(3)只有非金属原子之间才能形成共价键(　　)‎ ‎(4)在所有分子中都存在化学键(　　)‎ ‎(5)σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键强(　　)‎ ‎(6)σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成(　　)‎ ‎(7)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍(　　)‎ ‎(8)键长等于成键两原子的半径之和(　　)‎ ‎(9)所有的共价键都有方向性(　　)‎ ‎(10)O2分子中仅含非极性键(　　)‎ ‎(11)CH4与NH互为等电子体(　　)‎ 答案：　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√‎ ‎(7)×　(8)×　(9)×　(10)√　(11)√‎ ‎3．NN键的键能为946 kJ·mol－1，N—N键的键能为193 kJ·mol－1，则一个π键的平均键能为________，说明N2中________键比__________键稳定(填“σ”或“π”)。‎ 答案：　376.5 kJ/mol　π　σ ‎4．试根据下表回答问题。‎ 某些共价键的键长数据如下所示：‎ 共价键 C—C C===C CC C—O C===O N—N N===N NN 键长(nm)‎ ‎0.154‎ ‎0.134‎ ‎0.120‎ ‎0.143‎ ‎0.122‎ ‎0.146‎ ‎0.120‎ ‎0.110‎ ‎(1)根据表中有关数据，你能推断出影响共价键键长的因素主要有哪些？其影响的结果怎样？‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)通常，键能越________，共价键越________，由该键构成的分子越稳定。‎ 答案：　(1)原子半径、原子间形成共用电子对数目。形成相同数目的共用电子对，原子半径越小，共价键的键长越短；原子半径相同，形成共用电子对数目越多，键长越短 ‎(2)大　稳定 考向一　共价键类型的判断 ‎1．下列物质的分子中既有σ键，又有π键的是(　　)‎ ‎①HCl　②H2O　③N2　④H2O2　⑤C2H4　⑥C2H2‎ A．①②③　　　　　　 B．③④⑤⑥‎ C．①③⑥ D．③⑤⑥‎ 解析：　单键均为σ键，双键和三键中各存在一个σ键，其余均为π键。‎ 答案：　D ‎2．在下列物质中：①HCl、②N2、③NH3、④Na2O2、⑤H2O2、‎ ‎⑥NH4Cl、⑦NaOH、⑧Ar、⑨CO2、⑩C2H4‎ ‎(1)只存在非极性键的分子是________；既存在非极性键又存在极性键的分子是________；只存在极性键的分子是________。‎ ‎(2)只存在单键的分子是________，存在三键的分子是______，只存在双键的分子是________，既存在单键又存在双键的分子是________。‎ ‎(3)只存在σ键的分子是________，既存在σ键又存在π键的分子是________。‎ ‎(4)不存在化学键的是________。‎ ‎(5)既存在离子键又存在极性键的是________；既存在离子键又存在非极性键的是________。‎ 答案：　(1)②　⑤⑩　①③⑨‎ ‎(2)①③⑤　②　⑨　⑩‎ ‎(3)①③⑤　②⑨⑩　(4)⑧　(5)⑥⑦　④‎ 判断共价键类型的方法 ‎1．σ键与π键的判断 ‎(1)由轨道重叠方式判断 ‎“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键。‎ ‎(2)由物质的结构式判断 通过物质的结构式可以快速有效地判断共价键的种类及数目。共价单键全为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。‎ ‎(3)由成键轨道类型判断 s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键。‎ ‎2．极性键与非极性键的判断 看形成共价键的两原子，不同种元素的原子之间形成的是极性共价键，同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。 ‎ 考向二　键参数及其应用 分子的空间构型与键参数 键长、键能决定了共价键的稳定性，键长、键角决定了分子的空间构型，一般来说，知道了多原子分子中的键角和键长等数据，就可确定该分子的空间几何构型。‎ ‎ ‎ ‎3．下列说法中正确的是(　　)‎ A．分子的键长越长，键能越高，分子越稳定 B．元素周期表中的第ⅠA族(除H外)和第ⅦA族元素的原子间不能形成共价键 C．水分子可表示为H—O—H，分子的键角为180°‎ D．H—O键键能为462.8 kJ·mol－1，即18克H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×462.8 kJ 答案：　B ‎4．结合事实判断CO和N2相对更活泼的是____________，试用下表中的键能数据解释其相对更活泼的原因：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ CO C—O C===O CO 键能/(kJ·mol－1)‎ ‎357.7‎ ‎798.9‎ ‎1 071.9‎ N2‎ N—N N===N NN 键能/(kJ·mol－1)‎ ‎154.8‎ ‎418.4‎ ‎941.7‎ 解析：　由断开CO分子的第一个化学键所需要的能量[1071.9－798.9＝273.0 (kJ·mol－1)]比断开N2分子的第一个化学键所需要的能量[941.7－418.4＝523.3(kJ·mol－1)]小，可知CO相对更活泼。‎ 答案：　CO　断开CO分子的第一个化学键所需要的能量(273.0 kJ·mol－1)比断开N2‎ 分子的第一个化学键所需要的能量(523.3 kJ·mol－1)小 考向三　等电子体及其应用 ‎5．下列粒子属于等电子体的是(　　)‎ A．CO和SO3 B．NO和O2‎ C．NO2和O3 D．HCl和H2O 解析：　只要原子个数和最外层电子数相等的两种微粒，即为等电子体。‎ 答案：　A ‎6．原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。‎ ‎(1)根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是________和________；________和________。‎ ‎(2)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO互为等电子体的分子有________、________。‎ 解析：　(1)仅由第二周期元素组成的共价分子中，即C、N、O、F组成的共价分子，如N2与CO均为14个电子，N2O与CO2均为22个电子。‎ ‎(2)依题意，只要原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，即可互称为等电子体，NO为三原子，各原子最外层电子数之和为5＋6×2＋1＝18，SO2、O3均为三原子，各原子最外层电子数之和为6×3＝18。‎ 答案：　(1)N2　CO　N2O　CO2　(2)SO2　O3‎ 常见的等电子体汇总 微粒 通式 价电子总数 CO2、CNS－、NO、N AX2‎ ‎16e－‎ CO、NO、SO3‎ AX3‎ ‎24e－‎ SO2、O3、NO AX2‎ ‎18e－‎ SO、PO AX4‎ ‎32e－‎ PO、SO、ClO AX3‎ ‎26e－‎ CO、N2‎ AX ‎10e－‎ CH4、NH AX4‎ ‎8e－‎ 考点二　分子的立体结构 ‎1．价层电子对互斥理论 ‎(1)价层电子对在球面上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。‎ ‎(2)孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小，填写下表空白内容。‎ 电子对数 成键对数 孤电子对数 电子对立体构型 分子立体构型 实例 键角 ‎2‎ ‎2‎ ‎0‎ 直线形 直线形 BeCl2‎ ‎180°‎ ‎3‎ ‎3‎ ‎0‎ 三角形 平面正三角形 BF3‎ ‎120°‎ ‎2‎ ‎1‎ V形 SnBr2‎ ‎105°‎ ‎4‎ ‎4‎ ‎0‎ 正四面体形 正四面体形 CH4‎ ‎109°28′‎ ‎3‎ ‎1‎ 三角锥形 NH3‎ ‎107°‎ ‎2‎ ‎2‎ V形 H2O ‎105°‎ ‎2.杂化轨道理论 当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。‎ ‎3．配位键和配合物 ‎(1)配位键 由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的共价键。‎ ‎(2)配位键的表示方法 如：A→B，A表示提供孤电子对的原子，B表示接受共用电子对的原子。‎ ‎(3)配位化合物 ‎①定义：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。‎ ‎②组成 如[Cu(NH3)4]SO4‎ 配位体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。‎ 中心原子有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。‎ ‎1．(RJ选修3·P57,6改编)填表 孤电子对数 杂化类型 分子构型 CCl4‎ NH3‎ H2O 答案：　0　sp3　正四面体　1　sp3　三角锥形　2　sp3　角形或V形 ‎2．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对(　　)‎ ‎(2)分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键，则该分子一定为正四面体结构(　　)‎ ‎(3)NH3分子为三角锥形，N原子发生sp2杂化(　　)‎ ‎(4)只要分子构型为平面三角形，中心原子均为sp2杂化(　　)‎ ‎(5)中心原子是sp杂化的，其分子构型不一定为直线形(　　)‎ 答案：　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×‎ ‎3．(1)用结构简式标出银氨络离子、四氨合铜离子中的配位键。‎ ‎(2)已知H2O、NH3、CH4三种分子中，键角由大到小的顺序是CH4>NH3>H2O，请分析可能的原因是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：　(1)。‎ ‎(2)CH4分子中的C原子没有孤电子对，NH3分子中N原子上有1对孤电子对，H2O分子中O原子上有2对孤电子对，随着孤电子对的增多，对成键电子对的排斥作用增大，故键角减小 考向一　价层电子对互斥理论及其应用价层电子对数 的计算 ‎(1)σ键数＝中心原子结合的原子数 ‎(2)中心原子上的孤电子对数＝(a－xb)‎ 其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去所带的电荷数、阴离子要加上所带的电荷数)；b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数；x为与中心原子结合的原子数。‎ ‎(3)价层电子对数＝σ键数＋中心原子上孤电子对数 ‎ ‎1．计算下列分子中心原子的价层电子对数 ‎(1)SO2：________，(2)SO3：________，(3)SO：________。‎ 解析：　(1)2＋×(6－2×2)＝3‎ ‎(2)3＋×(6－3×2)＝3　(3)4＋×(8－4×2)＝4‎ 答案：　(1)3　(2)3　(3)4‎ ‎2．(2016·衡水模拟)用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是 (　　)‎ A．SO2、CS2、HI都是直线形的分子 B．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°‎ C．CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子 D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子 解析：　A．SO2是V形分子；CS2、HI是直线型的分子，错误；B.BF3键角为120°，是平面三角形结构；而Sn原子价电子是4，在SnBr2中两个价电子与Br形成共价键，还有一对孤对电子，对成键电子有排斥作用，使键角小于120°，错误；C.CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子，正确；D.PCl3、NH3都是三角锥形的分子，而PCl5是三角双锥形结构，错误。‎ 答案：　C ‎3．(2016·武汉模拟)用价层电子对互斥理论(VSEPR)预测H2S和COCl2的立体结构，两个结论都正确的是 (　　)‎ A．直线形；三角锥形　 B．V形；三角锥形 C．直线形；平面三角形 D．V形；平面三角形 解析：　H2S分子中的中心原子S原子上的孤对电子对数是1/2×(6－1×‎ ‎2)＝2，则说明H2S分子中中心原子有4对电子对，其中2对是孤对电子因此空间结构是V形；而COCl2中中心原子的孤对电子对数是1/2×(4－2×1－1×2)＝0，因此COCl2中的中心原子电子对数是3对，是平面三角形结构，故选项是D。‎ 答案：　D 考向二　杂化轨道理论及其应用 ‎“五方法”判断分子中心原子的杂化类型 ‎ ‎(1)根据杂化轨道的空间分布构型判断 ‎①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化。‎ ‎②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。‎ ‎③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。‎ ‎(2)根据杂化轨道之间的夹角判断 若杂化轨道之间的夹角为109.5°，则分子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子的中心原子发生sp杂化。‎ ‎(3)根据等电子原理进行判断 如CO2是直线形分子，CNS－、N与CO2是等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原子均采用sp杂化。‎ ‎(4)根据中心原子的电子对数判断 如中心原子的电子对数为4，是sp3杂化，为3是sp2杂化，为2是sp杂化。‎ ‎(5)根据分子或离子中有无π键及π键数目判断 如没有π键为sp3杂化，含一个π键为sp2杂化，含二个π键为sp杂化。 ‎ ‎4．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是(　　)‎ A．CO2与SO2 B．CH4与NH3‎ C．BeCl2与BF3 D．C2H2与C2H4‎ 解析：　A项中CO2为sp杂化，SO2为sp2杂化，错误；B项中均为sp3杂化，正确；C项中BeCl2为sp杂化，BF3为sp2杂化，错误；D项中C2H2为sp杂化，C2H4为sp2杂化，错误。‎ 答案：　B ‎5．(2016·兰州模拟)关于原子轨道的说法正确的是 (　　)‎ A．凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体 ‎ B．CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合形成 C．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组新轨道 D．凡AB3型的共价化合物，其中中心原子A均采用sp3杂化轨道成键 解析：　A．中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型不都是正四面体，例如氨气是三角锥形的，错误；B.甲烷分子碳原子的2s和2p通过sp3杂化，形成4个杂化轨道，和4个氢原子的1s轨道形成4个C—H单键，错误；C.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组新轨道，它们的能量完全相同，是能量等同的轨道，正确；D.AB3型的共价化合物，其中中心原子A不都采用sp3杂化轨道成键，例如BF3中的B原子是sp2杂化，是平面三角形结构，错误。‎ 答案：　C 考向三　配合物理论及其应用 ‎6．下列粒子中存在配位键的是(　　)‎ ‎①H3O＋　②[B(OH)4]－　③CH3COO－　④NH3　⑤CH4‎ A．①② B．①③‎ C．④⑤ D．②④‎ 答案：　A ‎7．F－、K＋和Fe3＋三种离子组成的化合物K3FeF6，其中化学键的类型有________；该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为________，配位体是________。‎ 解析：　由化合物K3FeF6，知它是一种离子化合物，其中的化学键有离子键和配位键，复杂离子为[FeF6]3－，配位体是F－。‎ 答案：　离子键、配位键　[FeF6]3－　F－‎ ‎8．配位化学创始人维尔纳发现，取CoCl3·6NH3(黄色)、CoCl3·5NH3(紫红色)、CoCl3·4NH3(绿色)和CoCl3·4NH3(紫色)四种化合物各1 mol，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银，沉淀的量分别为3 mol、2 mol、1 mol和1 mol。‎ ‎(1)请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。‎ CoCl3·6NH3　，‎ CoCl3·5NH3　，‎ CoCl3·4NH3(绿色和紫色)：　。‎ ‎(2)后两种物质组成相同而颜色不同的原因是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)上述配合物中，中心离子的配位数都是________。‎ 解析：　由题意知，四种络合物中的自由Cl－分别为3、2、1、1，则它们的化学式分别为[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5Cl]Cl2、[Co(NH3)4Cl2]Cl。最后两种应互为同分异构体。‎ 答案：　(1)[Co(NH3)6]Cl3　[Co(NH3)5Cl]Cl2‎ ‎[Co(NH3)4Cl2]Cl ‎(2)它们互为同分异构体　(3)6考点三　分子间作用力与分子的性质 ‎1．分子间作用力 ‎(1)概念 物质分子之间普遍存在的相互作用力，称为分子间作用力。‎ ‎(2)分类 分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。‎ ‎(3)强弱 范德华力<氢键<化学键。‎ ‎(4)范德华力 范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点越高，硬度越大。一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增大。‎ ‎(5)氢键 ‎①形成 已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力，称为氢键。‎ ‎②表示方法 A—H…B ‎③特征 具有一定的方向性和饱和性。‎ ‎④分类 氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。‎ ‎⑤分子间氢键对物质性质的影响 主要表现为使物质的熔、沸点升高，对电离和溶解度等产生影响。‎ ‎2．分子的性质 ‎(1)分子的极性 类型 非极性分子 极性分子 形成原因 正电中心和负电中心重合的分子 正电中心和负电中 心不重合的分子 d存在的共价键 非极性键或极性键 非极性键或极性键 分子内原子排列 对称 不对称 ‎(2)分子的溶解性 ‎①“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。‎ ‎②随着溶质分子中憎水基的增大，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。‎ ‎(3)分子的手性 ‎①手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象。‎ ‎②手性分子：具有手性异构体的分子。‎ ‎③手性碳原子：在有机物分子中，连有四个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如 ‎。‎ ‎(4)无机含氧酸分子的酸性 无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H＋，酸性越强，如酸性：HClO”或“<”)，其原因是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)化合物NH3的沸点比化合物CH4的高，其主要原因是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)H2O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 高，原因是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：　(1)<　 中形成分子内氢键，使其更难电离出H＋‎ ‎(2)NH3分子间能形成氢键 考向一　分子间作用力对物质性质的影响 ‎1．若不断地升高温度，实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是(　　)‎ A．氢键；氢键和分子间作用力；极性键 B．氢键；氢键；非极性键 C．氢键；极性键；分子间作用力 D．分子间作用力；氢键；非极性键 答案：　A ‎2．氨气溶于水时，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为(　　)‎ 解析：　从氢键的成键原理上讲，A、B都成立；但从空间构型上讲，由于氨分子是三角锥形，易于提供孤对电子，所以，以B方式结合空间阻碍最小，结构最稳定；从事实上讲，依据NH3·H2ONH＋OH－，可知答案是B。‎ 答案：　B 考向二　分子极性的判断 ‎　　　 ‎ ‎3．NH3分子的空间构型是三角锥形，而不是正三角形的平面结构，能充分说明此种现象的理由是(　　)‎ ‎①NH3是极性分子　②分子内3个N—H键的键长相等，3个键角都等于107°　③分子内3个N—H键的键长相等、键角相等 ‎④NH3分子内3个N—H键的键长相等，3个键角都等于120°‎ A．①② B．②③‎ C．③④ D．①④‎ 答案：　A ‎4．下列分子中，属于含有极性键的非极性分子的是(　　)‎ A．H2O B．Cl2‎ C．NH3 D．CCl4‎ 解析：　H2O分子中O—H键为极性键，两个O—H键之间的夹角约为105°，整个分子的电荷分布不对称，是极性分子，A错；Cl2是双原子单质分子，Cl—Cl键是非极性键，是含非极性键的非极性分子，B错；NH3分子中N—H键是极性键，分子构型是三角锥形，N原子位于顶端，电荷分布不对称，是极性分子，C错；CCl4分子中C—Cl键是极性键，分子构型呈正四面体形，C原子位于正四面体中心，四个Cl原子分别位于正四面体的四个顶点，电荷分布对称，是非极性分子，D对。‎ 答案：　D ‎5．已知H和O可以形成H2O和H2O2两种化合物，试根据有关信息完成下列问题：‎ ‎(1)水是维持生命活动所必需的一种物质。‎ ‎①1 mol冰中有________mol氢键。‎ ‎②用球棍模型表示的水分子结构是________。‎ ‎(2)已知H2O2分子的结构如图所示：H2O2分子不是直线形的，两个氢原子犹如在半展开的书的两面上，两个氧原子在书脊位置上，书页夹角为93°52′，而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′。‎ 试回答：‎ ‎①H2O2分子的电子式是________，结构式是________。‎ ‎②H2O2分子是含有________键和________键的________(填“极性”或“非极性”)分子。‎ ‎③H2O2难溶于CS2，简要说明理由：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎④H2O2中氧元素的化合价是________，简要说明原因 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：　(1)在冰中，每个水分子与周围的4个水分子形成4个氢键，按“均摊法”计算，相当于每个水分子有2个氢键；水分子为V形结构。‎ ‎(2)由H2O2的空间构型图可知，H2O2是极性分子，分子内既有极性键，又有非极性键，而CS2为非极性分子，根据“相似相溶”规律，H2O2难溶于CS2。‎ 答案：　(1)①2　②B ‎(2)①HO·· O·· H　H—O—O—H ‎②极性　非极性　极性　③因H2O2为极性分子，而CS2为非极性溶剂，根据“相似相溶”规律，H2O2难溶于CS2‎ ‎④－1价　因O—O键为非极性键，而O—H键为极性键，共用电子对偏向氧，故氧为－1价 分子的极性判断方法 ‎(1)分子的极性由共价键的极性和分子的立体构型两方面共同决定 ‎①极性键极性分子 ‎②非极性分子 ‎(2)判断ABn型分子极性的经验规律 若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子，若不等则为极性分子。 ‎ 考向三　无机含氧酸分子的酸性 同一种元素的含氧酸酸性规律 H2SO4与HNO3是强酸，其—OH上的H原子能够完全电离成为H＋。而同样是含氧酸的H2SO3和HNO2却是弱酸。即酸性强弱为H2SO3HNO2，H2SO4>H2SO3，HClO4>HClO3；又由于最高价含氧酸中，HClO4酸性最强，故HClO4酸性最强。‎ 答案：　D ‎7．判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强。如下表所示：‎ 含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系 次氯酸 磷酸 硫酸 高氯酸 含氧酸 Cl—OH 非羟基氧原子数 ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ 酸性 弱酸 中强酸 强酸 最强酸 ‎(1)亚磷酸H3PO3和亚砷酸H3AsO3分子式相似，但它们的酸性差别很大，H3PO3是中强酸，H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性。由此可推出它们的结构简式分别为 ‎①________________，②__________________。‎ ‎(2)H3PO3和H3AsO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是：‎ ‎①_______________________________________________________________________，‎ ‎②_______________________________________________________________________。‎ 解析：　(1)已知H3PO3为中强酸，H3AsO3为弱酸，依据题给信息可知H3PO3中含1个非羟基氧原子，H3AsO3中不含非羟基氧原子。(2)与过量NaOH溶液反应的化学方程式的书写，需得知H3PO3和H3AsO3分别为几元酸，从题给信息可知，含氧酸分子结构中含几个羟基氢，则该酸为几元酸。故H3PO3为二元酸，H3AsO3为三元酸。‎ ‎(2)①H3PO3＋2NaOH===Na2HPO3＋2H2O ‎②H3AsO3＋3NaOH===Na3AsO3＋3H2O 课时训练　分子结构与性质 ‎1．下列化学式对应的结构式从成键情况看不合理的是(　　)‎ 解析：　H、Se、N、C、Si形成的共用电子对分别是1、2、3、4、4。‎ 答案：　D ‎2．N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，下列说法中不正确的是(　　)‎ A．N2分子与CO分子中都含有三键 B．CO分子中有一个π键是配位键 C．N2与CO互为等电子体 D．N2与CO的化学性质相同 解析：　由题意可知N2分子中N原子之间、CO分子中C、O原子之间均通过2个π键，一个σ键，即三键结合，其中，CO分子中1个π键由O原子单方面提供孤电子对，C原子提供空轨道通过配位键形成。N2化学性质相对稳定，CO具有比较强的还原性，两者化学性质不同。‎ 答案：　D ‎3．下表所列的是不同物质中氧氧键的键长和键能的数据，其中a和b未测出，根据一个原则可估计键能大小顺序为d>c>b>a，该原则是(　　)‎ O O O2‎ O 键长/nm ‎149‎ ‎128‎ ‎121‎ ‎112‎ 键能/(kJ/mol)‎ a b c＝494‎ d＝628‎ A.成键电子数越多，键能越大 B．成键电子数越少，键能越大 C．键长越短的键，键能越大 D．以上都不是 解析：　可以根据键长判断键能的大小。‎ 答案：　C ‎4．在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是(　　)‎ A．sp，范德华力 B．sp2，范德华力 C．sp2，氢键 D．sp3，氢键 解析：　由石墨的晶体结构知C原子为sp2杂化，故B原子也为sp2‎ 杂化，但由于B(OH)3中B原子与3个羟基相连，羟基间能形成氢键，故同层分子间的主要作用力为氢键。‎ 答案：　C ‎5．CH、—CH3、CH都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是(　　)‎ A．它们互为等电子体，碳原子均采取sp2杂化 B．CH与NH3、H3O＋互为等电子体，立体构型均为正四面体形 C．CH中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面 D．CH与OH－形成的化合物中含有离子键 解析：　A项，CH为8e－，—CH3为9e－，CH为10e－，错误；B项，三者均为三角锥形，错误；C项，CH中C的价电子对数为3，为sp2杂化，平面三角形，正确；D项，CH3OH中不含离子键，错误。‎ 答案：　C ‎6．下列描述正确的是(　　)‎ A．CS2为V形极性分子 B．SiF4与SO的中心原子均为sp3杂化 C．C2H2分子中σ键与π键的数目比为1∶1‎ D．水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键 解析：　CS2为直线形非极性分子，A错误；SiF4与SO的中心原子的价层电子对数均为4，因此中心原子均为sp3杂化，B正确；C2H2分子中σ键与π键的数目比为3∶2，C错误；水加热到很高温度都难分解是因O—H键的键能较大，D正确。‎ 答案：　B ‎7．关于化合物，下列叙述正确的是(　　)‎ A．分子间可形成氢键 B．分子中既有极性键又有非极性键 C．分子中有7个σ键和1个π键 D．该分子在水中的溶解度小于2丁烯 解析：　分子间不可形成氢键，A项错误；分子中含有碳碳非极性键，碳氢、碳氧极性键，B项正确；分子中含有9个σ键3个π键，C项错误；分子中含有醛基，溶解度大于2丁烯，D项错误。‎ 答案：　B ‎8．配位化合物的数量巨大，组成和结构形形色色，丰富多彩。请指出配合物 ‎[Cu(NH3)4](OH)2的中心离子、配体、中心离子的电荷数和配位数(　　)‎ A．Cu2＋、NH3、2＋、4 B．Cu＋、NH3、＋、4‎ C．Cu2＋、OH－、2＋、2 D．Cu2＋、NH3、2＋、2‎ 解析：　由配合物[Cu(NH3)4](OH)2分析，因外界有两个OH－，故Cu元素显＋2价，故中心离子为Cu2＋，配体为NH3，配位数为4。‎ 答案：　A ‎9．下列物质中不存在手性异构体的是(　　)‎ A．BrCH2CHOHCH2OH B．‎ C．CH3CHOHCOOH D．CH3COCH2CH3‎ 答案：　D ‎10．(2016·陕西西安调研)下列无机含氧酸分子中酸性最强的是(　　)‎ A．HNO2 B．H2SO3‎ C．HClO3 D．HClO4‎ 解析：　对于同一种元素的含氧酸，成酸元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强，如HO2